电厂脱盐水系统操作法综述Word文档格式.docx

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5工艺原理及流程5

5.1防止结垢原理5

5.2反渗透原理5

5.3超滤原理9

5.4混床原理10

6工艺流程及控制指标11

6.1工艺流程（见附图一）11

6.2工艺指标11

7系统操作方法13

7.1离心泵的运行与维护13

7.2GM机械隔膜计量泵14

7.3多介质过滤器15

7.4超滤机组16

7.5保安过滤器25

7.6反渗透系统操作方法27

7.7混床操作方法30

8事故原因及解决办法36

8.1水泵故障的处理36

8.2水质劣化故障处理37

8.3超滤装置故障处理38

8.4反渗透部分故障处理40

9水质分析方法43

9.1污染指数（SDI）的测定方法43

9.2余氯的测定方法45

9.3化学耗氧量（COD）的测定48

10反渗透膜元件的安装和拆卸50

一、除盐水部分

1岗位任务和操作范围

1.1岗位任务

公用工程车间除盐水站向全公司化工装置、电厂用水点提供合格的除盐水，要求除盐水装置设备安全、连续、稳定运行。

1.2操作范围

2岗位职责和要求

（1）负责向全公司脱盐水用户提供合格的除盐水。

（2）认真填写设备运行记录、巡检记录、交接班记录，每班统计供除盐水水量。

（3）随时观察设备运行情况、电源情况，发现异常及时汇报，处理。

（4）严格执行交接班制度，出现非正常交接班，应听从班长安排。

（5）认真学习各种业务技能，熟悉除盐水工艺流程、设备结构原理、物料性质、生产原理及安全消防知识。

（6）严格遵守岗位操作法及各项规章制度。

（7）严格控制工艺指标，保证生产正常进行。

（8）及时与上下工序联系共同协作搞好生产。

（9）按规定对设备进行维护和保养。

（10）有权拒绝违章作业及违章指挥。

（11）完成上级布置的临时任务。

3脱盐水产品及原材料性质和规格

3.1水

（1）物理性质：

无色、无味、透明的液体。

常温常压下凝固点为0℃，沸点为100℃在4℃时水密度最大为1克/厘米3。

水冷却到0℃及以下将结成冰密度减小而体积增加，它的体积为原来的1.09倍；

如果加热到100℃，使水变成水蒸气，体积增加1600多倍。

水对很多物质的溶解能力很强。

水中含有溶解的空气，水中生物的生活就是依靠溶解在水中的氧气。

（2）化学性质：

水分子在通常状况下是很稳定的，但是在高温（2000℃以上），或电流的作用下，水能分解成氢气和氧气。

根据水对热的稳定性，工业上常用锅炉把水加热成高温、高压的水蒸气来传递热量。

水在常温下可以和一些化学性质较活泼的金属，如钾、钠、钙等进行反应，从水中置换出氢气。

如钠和水起反应生成氢氧化钠和氢气。

水与某些非金属也能反应，在工业上常用的熟石灰（氢氧化钙）就是水和氧化钙（生石灰）反应生成的。

3.2盐酸

（1）物理性质

a）组成：

是氯化氢的水溶液（混合物）。

b）纯盐酸是无色透明的液体，工业盐酸因含杂质，而显黄色。

c）浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体，跟空气中的水蒸汽重新结合成盐酸的小液滴（即白雾），挥发后质量变小。

（2）化学性质

a）跟酸碱指示剂起作用显示不同的颜色（化学变化）。

石蕊试液遇酸（如盐酸）变成红色，酚酞试液遇酸（如盐酸）不变色。

石蕊试液遇碱溶液变蓝色，酚酞试液遇碱溶液变红色。

b）跟活泼或较活泼金属（镁、铝、锌、铁等）发生置换反应产生氢气。

c）跟金属氧化物反应生成盐和水。

d）跟碱反应生成盐和水：

e）跟盐反应生成新的酸和盐。

3.3烧碱（30％）

烧碱是一种可溶性的强碱，它可以被分为固态烧碱和液态烧碱，烧碱也就是我们平时说的氢氧化钠，氢氧化钠的化学式是NaOH，分子量是40.01，沸点是1390℃，烧碱在常温下是一种白色晶体。

烧碱具有很强的腐蚀性，烧碱易溶于水，其水溶液呈强碱性，能使酚酞变红，使紫色石蕊试液变蓝，烧碱可以腐蚀铝性物质，不腐蚀塑料。

只需放在空气中数分钟，就会吸收水分，成为液态毒药。

4安全及环保

（1）当工作人员暴露在酸、碱、氧化剂环境下，必须穿戴橡胶手套、橡胶套服、头盔以及护目镜。

（2）当操作人员在带电作业时，应该戴绝缘手套、使用绝缘橡胶垫，并有人在旁边提供必要的帮助和救护。

（3）接触有害药品的人员必须全面了解有害药品的性质及其安全防护措施。

（4）皮服沾染酸碱应立即用大量清水冲洗10∼30分，皮肤沾染酸碱的部位不能用酸碱中和，如不慎溅入眼睛应用大量的流动清水冲洗10∼30分钟后，立即到最近的医院就诊。

（5）如不慎吸入有毒气体应立即离开现场到户外空气清新处并立即就诊。

5工艺原理及流程

5.1防止结垢原理

膜结垢是由于给水中的微溶盐在给水逐渐浓缩时超过了浓度积而沉淀到膜上。

因此必须防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4、SiO2、CaF2结垢。

为防止结垢造成化学污染，可采用钠离子交换软化或投加阻垢剂的方法。

在水处理装置RO前有软化系统，除去了钙、镁硬度，在正常运行中不致产生结垢现象。

但是，用钠床进行软化存在着许多弊端：

一是钠床还原消耗大量的食盐，食盐的贮存、配制、输送较繁琐，对设施要求太苛刻；

二是钠床失效后切换时，易对系统造成二次污染；

三是刚投入运行的钠床，易造成SDI值超标；

四是将要失效的钠床，易影响水质。

为了保证反渗透系统正常运行，有效防止膜组件结垢，本装置采用了投加阻垢剂的方法，与传统的加酸和六偏磷酸钠相比，可以免去加酸设备，同时对防止微生物的污堵优于加六偏磷酸钠。

5.2反渗透原理

（1）反渗透概念

当把一张具有一定透过性的薄膜放到溶液中时，膜对溶剂或溶质表现出一定的选择透过性，即膜或是使溶剂通过或是使溶质通过，前者称为渗透，后者称为渗析。

若所用的薄膜只能使溶液中的溶剂或溶质单独通过，溶剂和溶质不能同时通过，这种薄膜称为半透膜。

对于反渗透、渗析及电渗析使用的是致密膜，而超过滤及微孔过滤使用的是多孔质膜。

反渗透是反其自然渗透过程的一种科学方法，渗透和反渗透均是通过半透膜来完成的，当用半透膜隔开两种不同浓度的溶液时，稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液一侧，这种现象叫渗透。

当在浓溶液侧施加一外来压力时，渗透过程即停止，即达到所谓渗透平衡，平衡状态所需要的外加压力称为渗透压差。

渗透压是溶液本身的一种性质，其值与膜无关。

当继续增大浓溶液一侧的压力，即所施压力大于渗透压力时，溶剂会反其原来的渗透方向，由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液侧，这种现象称为反渗透（如下图）。

（a）（b）（c）

（a）渗透；

（b）渗透平衡；

（c）反渗透

（2）反渗透膜脱盐原理

对于反渗透膜的脱盐机理，目前有几种不同看法。

主要是“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”，此外还有“氢键理论”以及“溶解扩散理论”。

现简述“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”。

当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水，并连续地形成和流出这个界面纯水层。

该机理阐明在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，在膜的表面选择吸附了一层水分子，盐类溶质则被排斥，化合价越高的离子被排斥的越远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜孔流出纯水，因而达到除盐的目的。

当膜孔大于反渗透膜孔范围时，盐的水溶液就泄漏过膜，其中的一价盐泄漏较多，二价盐次之，三价盐更次之。

至于对于有机物的去除，纯属筛分机理。

反渗透膜能滤除各种细菌，如最小的细菌之一绿脓杆菌；

也能滤除各种病毒，还能滤除热源。

（3）反渗透本体

反渗透本体是将反渗透膜组件用管道按照一定排列方式组合、连接而成的组合式水处理单元（单个反渗透膜称膜元件，将一只或数只反渗透膜元件按一定技术要求串接，与单只反渗透膜壳组装构成膜组件。

a）膜元件

反渗透膜元件由反渗透膜和支撑材料等制成的具有工业使用功能的基本单元。

目前在火电厂中应用的主要是卷式膜元件式膜元件断面图）。

b）膜壳

反渗透本体装置中用来装载反渗透膜元件的承压容器称为膜壳，在有些文献中又称“压力容器”。

膜壳的外壳一般由环氧玻璃钢布缠绕而成，外刷环氧漆。

也有部分生产商的产品为不锈钢材质的膜壳。

由于玻璃钢具有较强的耐腐蚀性能，目前，国内大多数厂家选用玻璃钢材质的膜壳。

在2000年以前膜壳大部分为进口产品，随着生产工艺的提高，

膜壳

1─外壳；

2─进水/浓水管；

3─固定环；

4─进水/浓水密封；

5─碟形金属端板；

6─端板密封；

7─产品水管；

8─产品水密封；

9─固定板；

10─适配器密封；

11─紧固螺母；

12─固定环；

13─底托；

14─包箍组件：

15─包箍螺母；

16─适配器；

17─产品水密；

18─锥形档环

5.3超滤原理

超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒。

超滤膜的孔径大约在0.002-0.1微米范围内。

溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。

因此产水中含有水、溶解固体及小分子量物质，而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、病毒和原生动物将被过滤去除。

超滤属于滤膜过滤工艺，是一种压力驱动的过滤技术本系统的超滤膜组件选用内压式中空纤维膜，与外压式中空纤维膜相比，进料中的微粒通过空心纤维内部开放通道，不会堵塞；

而外压式组件纤维外部无均匀的流道，导致纤维死角堵塞。

这种模式仅仅采用水来进行反洗就够了，无需像外压膜需用压缩空气来进行反洗。

本系统超滤膜组件选用荷兰NORIT公司生产的AQUAFLEXHPPVC0.8MM，系统共设置4套超滤装置，每套净产水量140m3/h，回收率90%，每套选用40支膜组件，4套共160支，运行水通量为63.6L/M2·

H。

用泵将水压入组件，由于滤膜的膜压差（TMP），进水得到过滤。

水中杂质由滤膜去除，并留在进水中。

当被去除杂质的浓度变得太高时，一部分进水作为浓缩液被定期从系统中去除。

当杂质浓度太高时，胶体开始产生堵塞，或系统可在滤膜上产生结垢。

在滤膜表面产生的沉积层会改变其过滤性质和所需的过滤压力。

超滤有两种基本工作方式：

死端过滤模式和错流过滤模式。

（1）死端过滤模式：

所有进水都加压通过滤膜，浓缩液只在反洗被去除。

工艺情况：

水在死端过滤模式中并不重新循环，全部进水被压入系统通过滤膜。

这种模式主要用于高质量和混浊度较低的水（例如用于饮用水预处理的超滤）。

在较高混浊度的场合，取决于所采用的过滤方式，系统工作可从死端模式转换为错流过滤模式。

（2）错流过滤模式：

部分浓缩液连续排放。

在错流过滤模式中，浓缩液以较高的流速跨过滤膜循环，在膜丝中振荡，这样可以防止沉淀和沉积层的形成。

为了控制与浓缩物流量无关的错流过滤速度，只有部分浓缩液被重新循环（也称为“净化”）。

5.4混床原理

混床是阳、阴离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换柱内的离子交换装置。

均匀混合的树脂层，阳树脂与阴树脂紧密交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床，故可以把混床视作无数组复床串联运行。

由于通过混合离子交换后进入水中的氢离子与氢氧离子立即生成电离度很低的水分子，很少可能形成阳离子或阴离子交换时的反离子，可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换柱串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。

由于混合床的再生过程较阳、阴离子交换柱的再生工艺复杂，且再生效率低、再生后树脂的工作交换容量也较低，再生成本高于阳床或阴床。

因而混床一般用于进水含盐